蛭田　勇樹 (ヒルタ　ユウキ)

Hiruta, Yuki

写真a

所属（所属キャンパス）

理工学部 応用化学科 （矢上）

職名

専任講師
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経歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 2010年04月
    -
    2011年03月

    慶應義塾大学大学院, 理工学研究科, 助教（有期・研究奨励）

  • 2011年04月
    -
    2013年03月

    日本学術振興会, 特別研究員（DC2）

  • 2013年04月
    -
    2017年03月

    慶應義塾大学, 薬学部, 助教

  • 2017年04月
    -
    継続中

    慶應義塾大学, 理工学部, 専任講師

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学歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 2004年04月
    -
    2008年03月

    慶應義塾大学, 理工学部, 応用化学科

    大学, 卒業

  • 2008年04月
    -
    2010年03月

    慶應義塾大学, 理工学研究科, 総合デザイン工学専攻

    大学院, 修了, 修士

  • 2010年04月
    -
    2013年03月

    慶應義塾大学, 理工学研究科, 総合デザイン工学専攻

    大学院, 修了, 博士

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学位 【 表示 ／ 非表示 】

  • 博士（工学）, 慶應義塾大学理工学研究科総合デザイン工学専攻, 論文

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著書 【 表示 ／ 非表示 】

  • Development of Near-Infrared Fluorescent Mg<sup>2+</sup> Probe and Application to Multicolor Imaging of Intracellular Signals

    Shindo Y., Ikeda Y., Hiruta Y., Citterio D., Oka K., Methods in Molecular Biology, 2021年

    　概要を見る

    Recent extensive studies revealed that the intracellular concentration of magnesium ions (Mg2+) is one of the important factors to regulate cellular functions. To evaluate the impact of Mg2+ concentration changes on intracellular signals or events, simultaneous imaging of Mg2+ with those phenomena is a powerful technique. The present protocol describes the synthesis and evaluation of near-infrared (NIR) fluorescent Mg2+-selective probes, named KMG-500 series, and the application to simultaneous imaging of the corresponding intracellular signal transductions and molecular events. The present protocol for multicolor imaging using fluorescent probes in the NIR and visible ranges is highly useful to reveal how multiple molecular events are correlated each other in each single cell.

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論文 【 表示 ／ 非表示 】

  • Quantitative evaluation of reversed-phase packing material based on calcium carbonate microspheres modified with an alternating copolymer

    Kaizu K., Mochida M., Imai H., Citterio D., Hiruta Y.

    Journal of Chromatography A （Journal of Chromatography A)  1677 2022年08月

    ISSN  00219673

    　概要を見る

    Considering the vulnerability of silica gel to alkaline mobile phases, a highly alkaline stable stationary phase for HPLC is required to separate basic compounds with high separation efficiency. To address this issue, we have developed a high alkaline stable packing material (CaCO3-PMAcO) based on mesoporous calcium carbonate microspheres modified with poly(maleic acid-alt-1-octadecene). In this study, we report further investigation of the separation performance of CaCO3-PMAcO column by systematically evaluating the effects of particle size and chromatographic conditions. Based on the theory of the van Deemter equation, the separation efficiency was related to the size of CaCO3-PMAcO particles (2.9 – 5.7 µm). The evaluation of thermodynamics of retention by changing the column temperature from 20 °C to 45 °C implied that the retention mode was dominated by hydrophobic interaction associated with the exothermic enthalpy changes (-11.1 to -12.5 kJ/mol). The results of column selectivity tests revealed that the CaCO3-PMAcO column had hydrophobic selectivity comparable to C18 silica gel columns (αP/B; CaCO3-PMAcO column: 1.53, C18 column: 1.69), and higher shape/steric selectivity (αTri/Ter; CaCO3-PMAcO column: 1.56, C18 column: 0.955). In practice, the CaCO3-PMAcO column could be applied to the separation of not only alkylbenzenes and polycyclic aromatic hydrocarbons, but also to basic tricyclic antidepressants by using an alkaline mobile phase (pH 12).

  • Poly(N-isopropylacrylamide)-based temperature- and pH-responsive polymer materials for application in biomedical fields

    Hiruta Yuki

    POLYMER JOURNAL 2022年08月

    ISSN  0032-3896

  • Organelle-selective near-infrared fluorescent probes for intracellular microenvironment labeling

    Kurutos Atanas, Shindo Yutaka, Hiruta Yuki, Oka Kotaro, Citterio Daniel

    DYES AND PIGMENTS （Dyes and Pigments)  204 2022年08月

    ISSN  0143-7208

    　概要を見る

    The design, synthesis, and bio-applicability of a series of 8 near-infrared (NIR) molecular probes with tunable hydrophilic/hydrophobic properties are described in this paper. The title dyes comprise of symmetric heptamethine cyanines with various N-quaternary heterocyclic moieties including indole, benzo[e]indol, benzothiazole and naphtho[1,2-d]thiazole, along with an extra positive charge in close proximity to the polymethine backbone. Combined UV–Vis and spectrofluorimetric techniques in both organic and aqueous-buffered solutions were employed to investigate the optical properties of the NIR chromophores. Two of the fluorophores emerged remarkable fluorescence quantum yield (Φ = 0.083), while their brightness was found up to 3-fold that of the FDA approved Indocyanine green – ICG (Φ = 0.027). What is more, two of the dyes appear to outperform the later clinical benchmark fluorophore in terms of photostability. While the ICG was completely faded after 1 h of constant irradiation, nearly 70% of the original emission signal could be observed for one of the novel molecular probes. The log Pow values determined by a combination of HPLC and UV–Vis (partition between 1-octanol/water) cover a relatively large range, from −2.14 up to 7.92. Investigation on the cytotoxicity by means of the MTT assay revealed, that present dyes are suitable for bioanalytical purposes and are safe to use. This paper also includes fluorescence imaging and cellular applications, such as labeling of HeLa cervical cancer cells. The results from the confocal microscopy reveal the superior staining capability of current heptamethines since they show significantly brighter signal than the commercial ICG probe. An organelle-selective fluorescent staining was achieved depending on the dye chemical structure. Co-localization within the intracellular microenvironment (linear or granular - cytosol, mitochondria, lysosome, endoplasmatic reticulum or Golgi apparatus) was confirmed without interference, employing several conventional organelle dye trackers. To the best of our knowledge, heptamethine dyes represent the first example of a series NIR emitting probes, that exhibit rational structural modifications aiming to fine-tune the hydrophilic/hydrophobic properties furnishing organelle-targeted staining.

  • Feasibility of Using Poly[oligo(ethylene glycol) Methyl Ether Methacrylate] as Tumor-Targeted Carriers of Diagnostic Drugs

    Sano Kohei, Umemoto Koki, Miura Haruka, Ohno Satoshi, Iwata Kyohei, Kawakami Rin, Munekane Masayuki, Yamasaki Toshihide, Citterio Daniel, Hiruta Yuki, Mukai Takahiro

    ACS APPLIED POLYMER MATERIALS 2022年06月

    ISSN  2637-6105

  • A Series of Furimazine Derivatives for Sustained Live-Cell Bioluminescence Imaging and Application to the Monitoring of Myogenesis at the Single-Cell Level

    Orioka M., Eguchi M., Mizui Y., Ikeda Y., Sakama A., Li Q., Yoshimura H., Ozawa T., Citterio D., Hiruta Y.

    Bioconjugate Chemistry （Bioconjugate Chemistry)  33 （ 3 ） 496 - 504 2022年03月

    ISSN  10431802

    　概要を見る

    Bioluminescence (BL) imaging, which utilizes light emitted through the enzymatic reaction of luciferase oxidizing its substrate luciferin, enables sensitive and noninvasive monitoring of life phenomena. Herein, we developed a series of caged furimazine (FMZ) derivatives by introducing a protective group at the C-3 position and a hydroxy group at the C-6 phenyl ring to realize long-term live-cell BL imaging based on the NanoLuc (NLuc)/NanoKAZ (NKAZ)-FMZ system. The membrane permeability and cytotoxicity of the substrates were evaluated and related to their hydrophobicity. Among the series, the derivative with the bulkiest protective group (adamantanecarbonyl group) and a hydroxy substituent (named Ad-FMZ-OH) showed significantly prolonged and constant BL signal in cells expressing NLuc compared to the native FMZ substrate. This derivative enabled continuous BL imaging at the single-cell level for 24 h. Furthermore, we applied Ad-FMZ-OH to BL imaging of myocyte fusion and succeeded in the consecutive and sensitive monitoring at a single-cell level over a day. In summary, NLuc/NKAZ-caged FMZ derivatives have the potential to be applied to live-cell BL imaging of various life phenomena that require long-term observation.

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KOARA（リポジトリ）収録論文等 【 表示 ／ 非表示 】

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研究発表 【 表示 ／ 非表示 】

  • Eggshell-based Packing Materials for HPLC

    Yuki Hiruta

    HPLC 2022, 

    2022年06月
    , 

    ポスター発表

  • Development of Furimazine Derivatives for Long-Term Bioluminescence Imaging

    蛭田勇樹

    日本顕微鏡学会　第78回学術講演会, 

    2022年05月
    , 

    口頭発表（招待・特別）

  • 炭酸カルシウムを母体とするHPLC用充填剤の開発

    蛭田勇樹

    日本化学会第101春季年会, 

    2022年03月
    , 

    ポスター発表

  • Development of caged luciferin enabling spatiotemporal trans-scale imaging

    Yuki Hiruta

    Pacifichem 2021, 

    2021年12月
    -
    2121年12月
    , 

    口頭発表（一般）

  • Development of stimuli-responsive polymers for diagnostic and therapeutic applications

    Yuki Hiruta

    2021 MRS-T International Conference, 

    2021年11月
    , 

    口頭発表（招待・特別）

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競争的研究費の研究課題 【 表示 ／ 非表示 】

  • がんバイオマーカー応答性高分子設計を戦略とした光セラノスティクス薬剤の開発

    2021年04月
    -
    2024年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 蛭田 勇樹, 基盤研究(C), 補助金,  研究代表者

  • 時空間トランススケールイメージングを可能にする超分子ケージドルシフェリンの開発

    2021年04月
    -
    2023年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 蛭田 勇樹, 新学術領域研究（研究領域提案型）, 補助金,  研究代表者

  • 時空間トランススケールイメージングを可能にする高分子ケージドルシフェリンの開発

    2019年04月
    -
    2021年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 蛭田　勇樹, 新学術領域研究（研究課題提案型）, 補助金,  研究代表者

  • 腫瘍への自己集積増幅機能を持つセラノスティクスナノプラットフォームの創製

    2019年04月
    -
    2021年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 蛭田　勇樹, 若手研究, 補助金,  研究代表者

  • 血中抗体医薬品のPOC分析を可能にするマイクロ流体糸基板センサー

    2018年04月
    -
    2021年03月

    チッテリオ ダニエル, 補助金,  研究分担者

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受賞 【 表示 ／ 非表示 】

  • Best Poster Award HPLC 2022, San Diego

    2022年06月

    受賞区分： 国際学会・会議・シンポジウム等の賞

  • Outstanding Reviewer for journal of Materials Chemistry B

    2021年03月

    受賞区分： 出版社・新聞社・財団等の賞

  • 日本分析化学会奨励賞

    2020年08月, 公益社団法人日本分析化学会, 精密分子設計に基づくバイオイメージングプローブの開発と応用

    受賞区分： 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

  • 高分子研究奨励賞

    Development of stimuli-responsive polymer materials for application to medical analysis, 2020年05月, 公益社団法人高分子学会, 医療分析への応用を志向した刺激応答性高分子材料の開発

    受賞区分： 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

  • 日本化学会第９９春季年会 優秀講演賞（学術）

    2019年04月, 公益財団法人 日本化学会

    受賞区分： 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

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担当授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

  • 応用化学輪講

    2022年度

  • 機器分析総論

    2022年度

  • ナノスケール科学ジョイントセミナー

    2022年度

  • マテリアルデザイン科学ジョイントセミナー

    2022年度

  • 自然科学実験

    2022年度

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所属学協会 【 表示 ／ 非表示 】

  • クロマトグラフィー科学会会員, 

    2016年01月
    -
    継続中

  • 高分子学会会員, 

    2016年01月
    -
    継続中

  • 日本DDS学会会員, 

    2014年04月
    -
    継続中

  • 日本薬学会会員, 

    2014年01月
    -
    継続中

  • 日本化学会会員, 

    2010年01月
    -
    継続中

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委員歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 2021年01月
    -
    継続中

    関東支部常任幹事 , 日本分析化学会

  • 2019年12月
    -
    継続中

    化学グランプリ・オリンピック委員会 グランプリ小委員会 委員, 公益社団法人日本化学会

  • 2018年04月
    -
    継続中

    代議員, 日本分析化学会

  • 2017年07月
    -
    継続中

    幹事, 日本分析化学会関東支部若手の会

  • 2017年01月
    -
    2018年12月

    関東支部幹事, 日本分析化学会

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